能提供直線運(yùn)動(dòng)的壓電電機(jī)有很多種，其中應(yīng)用最廣泛的是直線步進(jìn)壓電電機(jī)。這些裝置利用幾個(gè)壓電元件的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，以高分辨率和非常高的剛性產(chǎn)生幾乎無限的行程。

　　線性壓電電機(jī)是如何工作的？

　　在線性步進(jìn)器設(shè)計(jì)中，多個(gè)壓電元件成排安裝，并作為成對(duì)的腿。當(dāng)施加電壓時(shí)，壓電元件將經(jīng)歷兩種運(yùn)動(dòng):長度膨脹(或收縮)和橫向彎曲。直線步進(jìn)壓電電機(jī)同步壓電元件的運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生行走運(yùn)動(dòng)。通過將元件安裝在縱向桿或滑輪上，這可以轉(zhuǎn)化為有用的線性行程。當(dāng)組件被激活時(shí)，一對(duì)腿通過摩擦抓住桿，隨著腿的伸展和彎曲向前移動(dòng)，然后當(dāng)下一對(duì)腿接管時(shí)釋放它。每個(gè)壓電元件每周期僅移動(dòng)幾微米，但是線性步進(jìn)壓電電機(jī)以幾千赫茲的頻率工作，每秒可以執(zhí)行幾千個(gè)步驟，這使得它們能夠產(chǎn)生更長的沖程并實(shí)現(xiàn)高速。

　　線性壓電電機(jī)的性能特性:

　　由于直線步進(jìn)壓電電機(jī)利用摩擦力移動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿或轉(zhuǎn)輪，不需要機(jī)械元件，也沒有背隙，因此可以實(shí)現(xiàn)納米級(jí)(有時(shí)甚至皮米級(jí))的分辨率。多個(gè)壓電元件的使用為線性步進(jìn)器提供了非常好的剛性和高保持力，這使得它在斷電時(shí)自鎖。

　　線性步進(jìn)器設(shè)計(jì)可以以非常慢或非?？斓乃俣冗\(yùn)行，最大速度為15毫米/秒。盡管可以無限移動(dòng)，但驅(qū)動(dòng)桿或滑輪的長度決定了行程，通常在幾厘米的范圍內(nèi)，盡管在一些設(shè)計(jì)中可以提供最大10厘米的行程。像其他壓電電機(jī)一樣，線性步進(jìn)電機(jī)是非磁性的，因此它們可以用于有磁場(chǎng)的應(yīng)用中，并且它們本質(zhì)上是真空兼容的。

　　線性壓電電機(jī)的應(yīng)用:

　　線性步進(jìn)設(shè)計(jì)的行走運(yùn)動(dòng)使其成為需要長行程的壓電應(yīng)用的最佳選擇。這與它們的無間隙運(yùn)動(dòng)相結(jié)合，為它們?cè)趻呙韬惋@微鏡應(yīng)用以及半導(dǎo)體光刻設(shè)備中驅(qū)動(dòng)線性平臺(tái)提供了理想的特性。由于其高分辨率，線性步進(jìn)壓電電機(jī)可用于醫(yī)療設(shè)備或樣本的納升分配和定位。